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特許7195347内視鏡手術において液体および湿度を管理するためのフィルタカートリッジアセンブリ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-12-15
(45)【発行日】2022-12-23
(54)【発明の名称】内視鏡手術において液体および湿度を管理するためのフィルタカートリッジアセンブリ
(51)【国際特許分類】
A61B 17/00 20060101AFI20221216BHJP
【ＦＩ】
A61B17/00
【請求項の数】
18
(21)【出願番号】P 2020571809
(86)(22)【出願日】2019-06-06
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-10-21
(86)【国際出願番号】 US2019035760
(87)【国際公開番号】W WO2020005494
(87)【国際公開日】2020-01-02
【審査請求日】2021-01-12
(31)【優先権主張番号】16/017,125
(32)【優先日】2018-06-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】500103074
【氏名又は名称】コンメッド コーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】110000796
【氏名又は名称】弁理士法人三枝国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】シルバー ミキヤ
(72)【発明者】
【氏名】ケイン マイケル ジェイ．
【審査官】和田 将彦
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１７／００３７１２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特表２０１５－５１１１７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－２０４８２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２３１６０６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】韓国登録特許第１０－１７６１１７０（ＫＲ，Ｂ１）
【文献】特表２０１８－５０７０８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１３－５４１９７２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｂ １７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
外科用ガス送達システムのためのフィルタカートリッジであって、前記外科用ガス送達システムのフィルタカートリッジインターフェースに着座するように構成されたフィルタハウジングであって、外科用キャビティからの排煙ガスを前記外科用ガス送達システムに戻すための少なくとも１つの戻り流路および外科用キャビティ内の圧力を監視するための少なくとも１つの送気及び感知流路を含む、前記フィルタハウジングを通って画定される複数の流路を有するフィルタハウジングと、
前記フィルタハウジングの第１の端部部分内に着座した第１のフィルタ要素と、
前記フィルタハウジングの前記第１の端部部分と反対側の第２の端部部分内に着座した第２のフィルタ要素であって、前記戻り流路内の第２のフィルタ要素と、
排煙ガスから湿気を除去するための前記戻り流路内の湿度フィルタ要素と、を備え、
前記湿度フィルタ要素が、貫通する曲がりくねった流路を提供して、前記湿度フィルタ要素を通る流れから湿気を結露するように構成された焼結ポリマー材料を含み、
前記湿度フィルタ要素が、前記第１のフィルタ要素の半径方向外側にある前記フィルタハウジングの前記戻り流路内に着座し、
前記湿度フィルタ要素が、前記フィルタハウジングの前記戻り流路に適合する断面形状を有し、
前記湿度フィルタ要素は、前記フィルタハウジングの軸方向の長さに沿って前記第１のフィルタ要素を超えて延びる、フィルタカートリッジ。
【請求項2】
第１のフィルタ要素および第２のフィルタ要素の各々がプリーツ状フィルタ材料を含む、請求項１に記載のフィルタカートリッジ。
【請求項3】
前記湿度フィルタ要素と前記第２のフィルタ要素との間に前記フィルタハウジング内に着座した活性炭フィルタ要素をさらに備える、請求項１又は２に記載のフィルタカートリッジ。
【請求項4】
前記湿度フィルタ要素の前記断面形状が、内側円弧部分および外側円弧部分を含み、前記内側円弧部分および外側円弧部分が非同心性である、請求項１から３のいずれか一項に記載のフィルタカートリッジ。
【請求項5】
前記湿度フィルタ要素の前記断面形状が、円周方向に離間した放射状端部のセットを含む、請求項４に記載のフィルタカートリッジ。
【請求項6】
外科用ガス送達システムのためのフィルタカートリッジであって、
前記外科用ガス送達システムのフィルタカートリッジインターフェースに着座するように構成されたフィルタハウジングであって、外科用キャビティからの排煙ガスを前記外科用ガス送達システムに戻すための少なくとも１つの戻り流路および外科用キャビティ内の圧力を監視するための少なくとも１つの送気及び感知流路を含む、前記フィルタハウジングを通って画定される複数の流路を有するフィルタハウジングと、
前記フィルタハウジングの第１の端部部分内に着座した第１のフィルタ要素と、
前記フィルタハウジングの前記第１の端部部分と反対側の第２の端部部分内に着座した第２のフィルタ要素であって、前記戻り流路内の第２のフィルタ要素と、
排煙ガスから湿気を除去するための前記戻り流路内の湿度フィルタ要素であって、前記フィルタハウジング内において前記第１のフィルタ要素と前記第２のフィルタ要素との間に着座している湿度フィルタ要素と、
前記フィルタハウジング内において前記湿度フィルタ要素と前記第２のフィルタ要素との間にあるセパレータ壁と、を備え、
前記湿度フィルタ要素が、貫通する曲がりくねった流路を提供して、前記湿度フィルタ要素を通る流れから湿気を結露するように構成された焼結ポリマー材料を含み、
前記セパレータ壁が、貫通するガス開口を含み、流体トラップが前記第１のフィルタ要素と前記セパレータ壁との間に画定され、前記ガス開口が、前記流体トラップ内にトラップされた流体の貯留部上をガスが通過できるように構成され、
前記湿度フィルタ要素と前記セパレータ壁が、円周方向の位置合わせのために互いにキーで固定され
前記湿度フィルタ要素が、前記貯留部内の液体のレベルを感知するために、前記貯留部内の前記ハウジングと一体的に形成された少なくとも１つの光学プリズムを収容するために、その片側に沿って三日月状のノッチを画定する、フィルタカートリッジ。
【請求項7】
前記フィルタハウジングが、前記貯留部内の液体のレベルを感知するために前記貯留部内の前記ハウジングと一体的に形成された少なくとも１つの光学プリズムを含む、請求項６に記載のフィルタカートリッジ。
【請求項8】
前記カバープレートが、三管腔管セットを含み、
前記三管腔管セットは、該三管腔管セットと前記フィルタ要素との間のガスの連通のために該三管腔管セットを接続するためのフィッティングに接続されている、請求項１から７のいずれか一項に記載のフィルタカートリッジ。
【請求項9】
前記カバープレートが、二管腔管セットを含み、
前記二管腔管セットは、該二管腔管セットと前記フィルタ要素との間のガスの連通のために該二管腔管セットを接続するためのフィッティングに接続されている、請求項１から７のいずれか一項に記載のフィルタカートリッジ。
【請求項10】
外科用ガス送達システムのための管セットアセンブリであって、請求項１から９のいずれか一項に記載のフィルタカートリッジと、
前記戻り流路と流体連通する第１の管腔と、前記送気及び感知流路と流体連通する第２の管腔とを含む管セットと、
湿度フィルタハウジングを有するインライン湿度フィルタアセンブリであって、湿度フィルタハウジングが患者からガスを受け取るための前記第１の管腔の第１の部分と流体連通する入口と、該インライン湿度フィルタアセンブリから前記フィルタカートリッジに湿度フィルタガスを連通するための前記第１の管腔の第２の部分と流体連通する出口とを画定するインライン湿度フィルタアセンブリと、
前記管セットの前記第１の管腔から湿度を除去するために前記湿度フィルタハウジングに着座した湿度フィルタ要素と、を備える、アセンブリ。
【請求項11】
前記湿度フィルタハウジング内の湿度フィルタ要素が、それを通る曲がりくねった流路を提供して、前記湿度フィルタハウジング内の湿度フィルタ要素を通る流れから湿気を結露するように構成された焼結ポリマー材料を含む、請求項１０に記載のアセンブリ。
【請求項12】
前記湿度フィルタハウジング内の湿度フィルタ要素が、前記湿度フィルタハウジングの前記入口と前記出口との間にインラインで配置されている、請求項１０又は１１に記載のアセンブリ。
【請求項13】
前記湿度フィルタハウジング内の湿度フィルタ要素からの結露を吸収するために、前記湿度フィルタハウジングの前記入口と前記出口との間でインラインになることからオフセットされた、前記湿度フィルタハウジング内のスポンジ要素をさらに備える、請求項１０から１２のいずれか一項に記載のアセンブリ。
【請求項14】
前記湿度フィルタハウジング内の湿度フィルタ要素が平面状層であり、前記スポンジ要素が前記湿度フィルタハウジング内の湿度フィルタ要素と平行な平面状層である、請求項１３に記載のアセンブリ。
【請求項15】
前記湿度フィルタハウジング内の湿度フィルタ要素が円筒状であり、前記スポンジ要素が、前記湿度フィルタハウジング内の湿度フィルタ要素の周りに配置された環状層である、請求項１３に記載のアセンブリ。
【請求項16】
前記湿度フィルタハウジングが、前記湿度フィルタハウジングから結露を除去するためのドレインを含み、前記湿度フィルタハウジングが湿度フィルタ要素のみを含み別個のスポンジ要素を欠いている、請求項１０から１２のいずれか一項に記載のアセンブリ。
【請求項17】
前記管セットが二管腔管セットである、請求項１０から１６のいずれか一項に記載のアセンブリ。
【請求項18】
前記管セットが三管腔管セットである、請求項１０から１６のいずれか一項に記載のアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年６月２５日に出願された米国特許出願第１６／０１７，１２５号の優先権の利益を主張するものであり、この開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０１８年６月２５日に出願された米国特許出願第１６／０１７，１２５号の優先権の利益を主張するものであり、この開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【0002】
発明の分野
本発明は、内視鏡外科手術を目的とし、より具体的には、内視鏡外科処置中に中に使用されるマルチモードのガス送気システム用のフィルタカートリッジに関する。
本発明は、内視鏡外科手術を目的とし、より具体的には、内視鏡外科処置中に中に使用されるマルチモードのガス送気システム用のフィルタカートリッジに関する。
【背景技術】
【0003】
腹腔鏡下または「低侵襲」外科技術は、胆嚢摘出術、盲腸摘出術、ヘルニア修復術、腎摘出術などの処置の実施において一般的になっている。そのような処置の利点には、患者への外傷の減少、感染の機会の低減、および回復時間の短縮が含まれる。腹(腹膜)腔内のそのような処置は、典型的には、トロカールまたはカニューレとして知られるデバイスを介して実施され、これは腹腔鏡器具の患者の腹腔内への導入を促進する。
【0004】
さらに、そのような処置は、一般に、二酸化炭素などの加圧流体で腹(腹膜)腔を充填または「送気」して、気腹と呼ばれるものを作り出すことを含む。送気は、送気流体を送達するように装備された外科用アクセスデバイス(「カニューレ」または「トロカール」と呼ばれることもある)、または送気(ベレス)針などの別個の送気デバイスによって、実施することができる。気腹を維持するために、送気ガスの実質的な損失なしに、外科用器具を気腹へ導入することが望ましい。
【0005】
典型的な腹腔鏡下処置中に、外科医は、通常各々約１２ミリ以下の３、４個所の小さな切開を行い、これは通常、外科用アクセスデバイス自体を用いて、通常はその中に配置された別個の挿入器または栓塞子を使用して行われる。挿入後、挿入器が取り外され、トロカールにより、器具を腹腔に挿入することができる。典型的なトロカールには、腹腔に送気する手段を設けることが多く、その結果、外科医は、作業するための開放された内部空間を有する。
【0006】
トロカールには、トロカールと使用されている外科用器具との間をシールすることによって空洞内の圧力を維持するための手段を設けなければならないが、それでも、外科用器具の少なくとも最低限の自由な動きを可能にしなければならない。そのような器具は、例えば、はさみ、把持器具および閉塞器具、焼灼ユニット、カメラ、光源ならびに他の外科用器具が含むことができる。シール要素またはシール機構が通常、送気ガスの漏れを防ぐためにトロカールに設けられる。シール要素またはシール機構は、通常、トロカールを通過する外科用器具の外表面の周りをシールするために、比較的柔軟性のある材料で作られたダックビル型弁を含む。
【0007】
さらに、腹腔鏡手術では、電気焼灼術および他の技術（例えば、超音波メス）は、手術空洞内に煙および他の破片を発生させ、そこからの視界を曇らせ、内視鏡などの表面をコーティングすることによって視認性を低下させる。さまざまな外科用送気システムおよび排煙システムが当技術分野で知られている。
【0008】
さらに、ＣＯＮＭＥＤ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｕｔｉｃａ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，ＵＳＡは、従来のメカニカルシールなしで送気外科的空洞へのアクセスを可能にする外科用アクセスデバイスを開発し、そのようなアクセスデバイスに十分な圧力および流量を提供するための関連システムを開発しており、これは、米国特許第７，８５４，７２４号にその全体または一部が記載されている。
【0009】
本開示は、ベレス針などの標準または特殊な外科用アクセスデバイスまたは他の器具への送気、標準または特殊な外科用アクセスデバイスを介した煙の排気、ならびに送気流体の再循環および濾過などの、例えば、米国特許第７，８５４，７２４号に記載されている上記の外科用アクセスデバイス、および米国特許７，１８２，７５２号、同第７，２８５，１１２号、同第７，４１３，５５９号または同第７，３３８，４７３号に記載されているものを用いたものなどの特殊な機能を含む、複数の外科用ガス送達機能を実行することが可能なマルチモードシステム、および関連するデバイスおよび方法に関する。
【0010】
本明細書に記載されているような単一のマルチモードシステムの使用により、単一のシステムのみの購入を必要とするが複数の機能を達成することによってコストを削減し、それによって手術室内で必要とされる機器の量を減らし、したがって煩雑さを減らし、他の必要な機器のためのスペースを確保することができる。
【0011】
前述の考察は、腹腔鏡検査および腹部送気について特に言及しているが、当業者は、流体および湿度の管理の問題が、大腸および胸部送気を含む任意の適切な外科空洞の送気に一般的に関連することを容易に理解するであろう。
【0012】
患者の空洞からガスを再循環または除去する排煙デバイスのようなデバイスでは、粒子および流体をろ過したガスでさえも、気体の水蒸気として水分を運ぶことができる。水蒸気はデバイス内部で結露し、電気部品、バルブやポンプのゴムシール、金属部品に損傷を与える可能性がある。液体は、デバイス内の様々な表面で結露すると、センサの読み取り値を損うかまたは変更する可能性もある。湿気の存在は、複数の患者の医療デバイスで避ける必要のある細菌および真菌の増殖を促進する可能性もある。デバイスに供給される排気／戻り管腔から湿気を除去することで、細菌や真菌の増殖を防ぎ、デバイス内の電気部品、ゴム製シール、金属部品、およびセンサへの損傷を低減することができる。
【0013】
従来の技術は、それらの意図された目的に対して満足できるものであると考えられてきた。しかし、外科用アクセスデバイスにおける濾過改善の必要性が存在する。本開示は、この問題の解決策を提供する。
【発明の概要】
【0014】
外科用ガス送達システムのためのフィルタカートリッジは、外科用ガス送達システムのフィルタカートリッジインターフェースに着座するように構成されたフィルタハウジングであって、少なくとも１つの排気／戻り流路および少なくとも１つの送気／感知流路を含む、フィルタハウジングを通って画定される複数の流路を有するフィルタハウジングを、含む。湿度フィルタ要素が、管セットの排出／戻り管腔から湿気を除去するための排出／戻り流路に含まれる。
【0015】
湿度フィルタ要素は、貫通する曲がりくねった流路を設けて、湿度フィルタ要素を通る流れから湿気を結露するように構成された焼結ポリマー材料を含むことができる。第１および第２のフィルタ要素の各々は、プリーツ状フィルタ材料を含むことができる。第１のフィルタ要素は、フィルタハウジングの第１の端部部分内に着座することができ、第２のフィルタ要素は、第１の端部部分と反対側のフィルタハウジングの第２の端部部分内に着座することができる。活性炭フィルタ要素は、任意選択で、湿度フィルタ要素と第２のフィルタ要素との間にフィルタハウジング内に着座することができる。カバープレートは、三管腔管セットとフィルタ要素との間のガスの連通のために、三管腔管セットに接続するためのフィッティングと、フィッティングに接続された三管腔管セットと、を含むことができる。カバープレートは、二管腔管セットとフィルタ要素との間のガスの連通のために管腔管セットに接続するためのフィッティングと、フィッティングに接続された二管腔管セットと、を含むことができることも意図されている。
【0016】
湿度フィルタ要素は、第１のフィルタ要素の半径方向外側のフィルタハウジングの戻り通路内に着座することができる。湿度フィルタ要素は、フィルタハウジングの戻り通路に適合する断面形状を有することができる。湿度フィルタ要素の断面形状は、内側円弧部分および外側円弧部分を含むことができ、内側円弧部分および外側円弧部分は非同心性である 湿度フィルタ要素の前記断面形状は、円周方向に離間した放射状端部のセットを含むことができる。
【0017】
湿度フィルタ要素は、第１のフィルタ要素と第２のフィルタ要素との間にフィルタハウジング内に着座することができることも意図されている。湿度フィルタ要素と第２のフィルタ要素との間に、フィルタハウジング内にセパレータ壁をさらに含むことができる。セパレータ壁は、貫通するガス開口を含むことができ、流体トラップが第１のフィルタ要素とセパレータ壁との間に画定され、ガス開口は、流体トラップ内にトラップされた流体の容器の上をガスが通過できるように構成される。フィルタハウジングは、容器内の液体のレベルを感知するために容器内の前記ハウジングと一体的に形成された少なくとも１つの光学プリズムを含む。湿度フィルタ要素とセパレータ壁は、円周方向の位置合わせのために互いにキーで固定することができる。湿度フィルタ要素は、前記容器内の液体のレベルを感知するために、前記容器内の前記ハウジングと一体的に形成された少なくとも１つの光学プリズムを収容するために、その片側に沿ってノッチを画定することができる。
【0018】
外科用ガス送達システムのための管セットアセンブリは、外科用ガス送達システムのフィルタカートリッジインターフェースに着座するように構成されたフィルタカートリッジであって、少なくとも１つの排気／戻り流路および少なくとも１つの送気／感知流路を含む、フィルタハウジングを通って画定される複数の流路を有するフィルタカートリッジを、含む。管セットは、排出／戻り流路と流体連通する第１の管腔と、送気／感知流路と流体連通する第２の管腔とを含む。湿度フィルタハウジングを有するインライン湿度フィルタアセンブリは、患者からガスを受け取るための第１の管腔の第１の部分と流体連通する入口と、インライン湿度フィルタアセンブリからフィルタカートリッジに湿度フィルタガスを連通するための第１の管腔の第２の部分と流体連通する出口とを画定する。湿度フィルタ要素は、管セットの第１の管腔から湿度を除去するために湿度フィルタハウジングに着座している。
【0019】
管セットは、二管腔管セットであることができる。管セットは、三管腔管セットであることができ、または任意の他の適切な数の管腔を有することができることも意図されている。
【0020】
湿度フィルタ要素は、貫通する曲がりくねった流路を設けて、湿度フィルタ要素を通る流れから湿気を結露するように構成された焼結ポリマー材料を含むことができる。湿度フィルタ要素は、湿度フィルタハウジングの入口と出口との間にインラインで配置することができる。スポンジ要素を、湿度フィルタ要素からの結露を吸収するために、湿度フィルタハウジングの入口と出口との間でインラインになることからオフセットされた、湿度フィルタハウジング内に、含めることができる。
【0021】
湿度フィルタ要素は平面状層であることができ、スポンジ要素は湿度フィルタ要素と平行な平面状層であることができる。湿度フィルタ要素は円筒状であることができ、記スポンジ要素は、湿度フィルタ要素の周りに配置された環状層であることができる。湿度フィルタハウジングは、湿度フィルタハウジングから結露を除去するためのドレインを含むことができ、湿度フィルタハウジングは、湿度シール要素のみを含み、別個のスポンジ要素を欠いている。
【0022】
本開示のシステムおよび方法のこれらおよび他の特徴は、図面と併せて実行された好ましい実施形態の以下の詳細な記載から、当業者にはより容易に明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0023】
本開示が属する技術分野の当業者が、過度の実験なしに本開示のデバイスおよび方法を作成および使用する方法を容易に理解するように、その好ましい実施形態を、特定の図面を参照して以下に詳細に説明する。
【0024】
【図2】図２は、図１のガス送達デバイスとインターフェースするよう適合され構成されたフィルタカートリッジの分解斜視図であり、第１のカバープレート内の三管腔管セットのフィッティングにおける開口部に向かって見たフィルタカートリッジ要素を示す。
【図3】図３は、図１のフィルタカートリッジの分解斜視図であり、図１のフィルタカートリッジインターフェースのガスポートに対してシールする第２のカバープレートの開口に向かって見たフィルタカートリッジ要素を示す。
【図7】図７は、本開示に従って構成されたフィルタカートリッジの別の例示的な実施形態の部分切断分解斜視図であり、第１のカバープレート内にセットされた三管腔管用のフィッティングの開口部の方を向くプリーツ状フィルタ要素の間に着座した湿度フィルタ要素を示す。
【図8】図８は、図７のフィルタカートリッジの部分切断分解斜視図であり、図１のフィルタカートリッジインターフェースのガスポートに対してシールする第２のカバープレートの開口に向かって見たフィルタカートリッジ構成要素を示す。
【図12】図１２は、本開示に従って構成された湿度フィルタアセンブリの例示的な実施形態の斜視図であり、図１に示すように、フィルタカートリッジインターフェースに接続するためにフィルタカートリッジに接続された三管腔管セットの１つの管腔とインラインで接続された湿度フィルタアセンブリを示す。
【図13】図１３は、図１２の湿度フィルタアセンブリの斜視図であり、図１に示すように、フィルタカートリッジインターフェースに接続するためにフィルタカートリッジに接続された二管腔管セットの１つの管腔とインラインで接続された湿度フィルタアセンブリを示す。
【図15】図１５は、本開示に従って構成された湿度フィルタアセンブリの例示的な実施形態の斜視図であり、図１に示すように、フィルタカートリッジインターフェースに接続するためにフィルタカートリッジに接続された三管腔管セットの１つの管腔とインラインで接続された湿度フィルタアセンブリを示す。
【図16】図１６は、図１５の湿度フィルタアセンブリの斜視図であり、図１に示すように、フィルタカートリッジインターフェースに接続するためにフィルタカートリッジに接続された二管腔管セットの１つの管腔とインラインで接続された湿度フィルタアセンブリを示す。
【図18】図１８は、本開示に従って構成された湿度フィルタアセンブリの例示的な実施形態の斜視図であり、図１に示すように、フィルタカートリッジインターフェースに接続するためにフィルタカートリッジに接続された三管腔管セットの１つの管腔とインラインで接続された湿度フィルタアセンブリを示す。
【発明を実施するための形態】
【0025】
ここで、同様の参照番号は、本開示の同様の構造的特徴または態様を識別する図面を参照する。説明および例示の目的で、限定ではなく、本開示に係るフィルタカートリッジの例示的な実施形態の部分図が、図１に示すとおり、概して参照符号２４によって指定される。本開示に係るフィルタカートリッジの他の実施形態、またはその態様が、図２～図２０に記載されている。本明細書に記載のシステムおよび方法は、煙を発生させる外科的処置中に、外科的空洞からの煙排出ガスなどの外科的ガスから湿度を濾過するために使用することができる。
【0026】
図１には、内視鏡外科処置中に使用するための外科用ガス送達システム１０が図示されている。システム１０は、ハウジングの各側に運搬ハンドル１４を備えたデバイスハウジング１２を含む。ハウジング１２の前面は、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を提示するための容量性または抵抗性のタッチスクリーン１６と、デバイスをオンおよびオフにするための電源スイッチ１８とを有する。
【0027】
ハウジング１２の前面は、デバイスハウジング１２内での使い捨てフィルタカートリッジ２４の確実な係合を容易にするように構成された回転可能なラッチ機構２２を有するフィルタカートリッジインターフェース２０をさらに含む。さらに、ハウジング１２の前面は、標準的な６ｍｍの送気接続部２６を含む。図示していないが、ハウジング１２の後面は、圧縮ガス源との接続のためのガス供給フィッティング、サービス目的のための標準ＵＳＢインターフェース、および標準電源接続部を含む。
【0028】
フィルタカートリッジインターフェース２０は、どのタイプのフィルタ２４がハウジング内に挿入されたかを認識するように設計されている。例えば、フィルタカートリッジの適切な位置または向きを認識することができる。挿入されたフィルタが、第１の動作モード(すなわち、ガスシールモード)で使用するために特に設計されているかどうか、またはフィルタが第２の動作モード(すなわち、送気および排煙モード)での使用のために特に設計されているかどうかも認識することもできる。外科用ガス送達システムの他の態様は、米国特許第９，０６７，０３０号に記載されており、これは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。フィルタカートリッジおよび／または管セットの認識は、例えば、ＲＦＩＤ技術を使用して達成することができる。
【0029】
図２を参照すると、フィルタカートリッジ２４は、（図１に示すように）三管腔管セット３６に関連付けられたフィッティング４６を有する第１のカバープレート３０を含むフィルタハウジング２８を有する。フィルタハウジング２４は、図１の外科用ガス送達システム１０のフィルタカートリッジインターフェース２０内に着座するように構成される。フィルタハウジング２８は、一対の第１および第２のプリーツ状フィルタ要素３８ａ、３８ｂを支持するように寸法決めされ、構成され、例えば排煙中にチューブセット３６の吸引ラインを通ってシステム内に引き込まれた液体を収集するための内部容器または液体トラップ４０を画定する。
【0030】
第１のフィルタ要素３８ａは、フィルタハウジング２８の第１の端部部分２６内に着座する。図３に示すように、第２のフィルタ要素３８ｂは、第１の端部部分２６と反対側のフィルタハウジング２８の第２の端部部分４２内に着座する。第３のフィルタ要素４４は、図４に示すように、第１のフィルタ要素３８ａと第２のフィルタ要素３８ｂとの間にフィルタハウジング２８内に着座する。図３に示すように、エンドキャップ５０内に第４のフィルタ要素３２があり、これは、以下に説明する感知／送気ライン用の非プリーツ状フィルタである。任意選択の第３のフィルタ要素４４は、活性炭材料を含み、活性炭ディスクの形態である。第１および第２のフィルタ要素３８ａおよび３８ｂの各々は、プリーツ状フィルタ材料を含む。第３のフィルタ要素４４は、第２および第３のフィルタ要素３８ａおよび３８ｂとは別個のフィルタ要素であるが、第２のフィルタ要素３８ｂと一体化され得ることが企図されている。例えば、メッシュ支持体を紙フィルタと炭素フィルタとの間に一緒に挟むことができ、次いでそれをプリーツ状に折り畳んで、第２のフィルタ要素３８ｂと第３のフィルタ要素４４とを組み合わせたものを形成することができる。
【0031】
第１のカバープレート３０は、フィルタハウジング２８の第１の端部に取り付けられて、第１のフィルタ要素３８ａをフィルタハウジング２８の第１の端部部分２６に固定する。第１のカバープレート３０は、三管腔管セット３６とフィルタ要素３８ａ、３８ｂ、および４４との間のガスの連通のために、図１の三管腔管セット３６に接続するためのフィッティング４６を含む。第２のカバープレート５０は、フィルタハウジング２８の反対側の端部に取り付けられて、第２のフィルタ要素３８ｂをフィルタハウジングの第２の端部部分４２に固定する。第２のカバープレート５０は、それらの間に挟まれた第４のフィルタ要素３２と互いに溶接または他の方法で接合された近位プレートおよび遠位プレートを含む。図３を参照すると、第２のカバープレート５０は、図１のフィルタカートリッジインターフェース２０内に画定される３つのそれぞれのガスポートに対してシールするように各々構成された３つの開口５２ａ、５２ｂ、および５２ｃを画定する。フィッティング４６は、３つの対応する開口部５４ａ、５４ｂ、および５４ｃを含む。
【0032】
第１の流路は、開口部５４ａからフィルタカートリッジ２４を通り、流体トラップ４０を通り（図４の破線で示すように）、第２および第３のフィルタ要素３８ｂおよび４４を通り、患者からの排煙ガスを濾過するための開口５２ａを通って出て、三管腔管セット３６内の管腔の１つを通り、図１の外科用ガス送達システム１０内に入るように画定される。第２のフィルタ要素３８ｂは、この第１の流路内の第３のフィルタ要素４４の下流にある。
【0033】
第２の流路は、フィルタカートリッジ２４を通って画定され、それはフィルタカートリッジ２４内で第１の流路から流体的に分離される。第２の流路は、外科用ガス送達システム１０から、開口５２ｂを通り、第１のフィルタ要素３８ａを通り、三管腔管セット３６内の第２の１つの管腔を通り、開口部５４ｂを出て、三管腔管セット３６内の管腔の第２の１つを通るガスで空洞圧力を維持するために、ガスをもたらす。したがって、第１のフィルタ要素３８ａは、第２および第３のフィルタ要素３８ｂおよび４４からの別個の流路である。この第２の流路は圧力ライン内にあり、ジェットに圧力を供給して、例えば、三管腔管セット３６に接続された外科用アクセスデバイスのために、弁がないシールにガスシールを作り出す。
【0034】
第３の流路は、フィルタカートリッジ２４内で他の２つの流路から流体的に分離されたフィルタカートリッジ２４を通って画定される。この第３の流路は、フィルタ要素３８ａ、３８ｂ、または４４のいずれも通過しない。その代わりに、第３の流路は、フィルタカートリッジ２４を通る開口５４ｃから開口５２ｃに圧力を伝達し、外科用ガス送達システム１０が、三管腔管セット３６内の第３の１つの管腔を通して、例えば外科用キャビティ内の圧力を監視することができるように、フィルタ要素３８ａ、３８ｂ、および４４をバイパスする。ＣＯ２送気ガスは、開口５２ｃから開口部５４ｃに向かって、外科的空洞に流れることができる。この第３の流路は、送気／感知ラインとして機能し、第４のフィルタ要素３２を通過する３つの流路のうちの唯一のものである。
【0035】
ここで図４を参照すると、セパレータ壁５６は、第１のフィルタ要素３８ａと第２のフィルタ要素３８ｂとの間に、フィルタハウジング２８内に含まれる。セパレータ壁５６は、第１のフィルタ要素３８ａの内側にあるフィルタハウジング２８の隔壁５８と協働して、外科的空洞から排出された流入ガスから流体（流体トラップ４０の下部に図４に概略的に示す）を捕捉するために、それらの間に流体トラップ４０を画定する。セパレータ壁５６は、貫通するガス開口６０を含む。ガス開口６０は、流体トラップ４０の底部に閉じ込められた流体の容器の上方のガスの通過を許容するように構成される。
【0036】
プレナム６２は、セパレータ壁５６と第３のフィルタ要素４４との間に画定される。ガス開口６０は、ガス開口６０の断面積よりも大きな第３のフィルタ要素４４の断面積を利用するために、プレナム６２をガスで加圧するように構成される、すなわち、プレナム６２は第３のフィルタ要素４４の活性炭のほぼ全面積使用のために加圧される。これにより、フィルタカートリッジ２４内の活性炭フィルタ要素４４を通して排煙ガスを流すことができて、排煙ガスからの煙、粒子、不純物のうちの少なくとも１つを濾過することができる。
【0037】
周辺リム６４は、セパレータ壁５６の周りに画定され、ここで、第３のフィルタ要素４４は、周辺リム６４に対して着座して、セパレータ壁５６と第３のフィルタ要素４４との間および周辺リム６４内に画定される、容積内に画定されたプレナム６２の間隔を維持する。シール６６は、セパレータ壁５６と第３のフィルタ要素４４との間に着座して、第３のフィルタ要素４４を通してプレナム６２からガス流を強制する。シールシート６８は、シール６６がその中に着座した状態で周辺リム６４内に画定される。
【0038】
本開示に係る管セットを備えたフィルタの別の実施形態は、例えば、上述したガスシールを形成する原因となる開口部５４ｂを塞ぐことによって、圧力ラインを塞ぐアダプタを含む。この実施形態では、二管腔管セットは、例えば、開口部５４ａに接続された１つの管腔と、開口部５４ｃに接続された１つの管腔とを有するフィルタカートリッジに取り付けられ、１つの管腔は、感知／送気ガスを形成することを担い、他の管腔は、空洞から外科用ガスおよび煙を除去する。この実施形態は、三管腔管セット３６の第３の管腔を省略している。
【0039】
ここで図５を参照すると、湿度フィルタ要素１００が、管セットの排出／戻り管腔から湿度を除去するための排出／戻り流路に含まれる。湿度フィルタ要素１００は、貫通する曲がりくねった流路を設けて、湿度フィルタ要素１００を通る流れから湿気を結露するように構成された焼結ポリマー材料を含むことができる。焼結ポリマー材料は、曲がりくねった流路を提供するが、多孔性は、湿度フィルタエレメント１００を通る低抵抗の流路を与える。ガスは、湿度フィルタ要素１００を自由に通過することができるが、フィルタ材料のポリマー粒子は、それを通るガスの流れの方向を変化させ、ガスの流れから水蒸気をノックアウトし、湿気をフィルタ材料の表面上に結露させる物理的障害物を生じさせ、収集のために下方に滴下させ、結露された液体がシステム１０の内部に入るのを防止する。湿度フィルタ要素１００はガス流路内にインラインであるため、湿度フィルタ要素１００の周囲に空気圧シールを設ける必要はない。ガス流の一部が湿度フィルタエレメント１００の周囲を通過しても、湿度フィルタエレメント１００は依然として湿気を結露するように機能する。
【0040】
図２～図４に示し、図４の断面に示すように、湿度フィルタ要素１００は、第１のフィルタ要素３８ａのフィルタハウジング２８の半径方向外側の戻り通路内に着座する。湿度フィルタ要素１００は、フィルタハウジング２８の戻り通路に適合する断面形状を有する。具体的には、フィルタハウジング２８の戻り通路は、湿度フィルタエレメント１００と同じ断面形状を有するフィルタシート１０２を含む。湿度フィルタ要素１００の断面形状は、内側円弧状部分１０４および外側円弧状部分１０６（図５にラベル付けされている）を含み、内側円弧状部分１０４および外側円弧状部分１０６は非同心性であり、すなわち、内側円弧状部分１０４と外側円弧状部分１０６と間の距離は、一定ではなく変化する。湿度フィルタ要素１００の断面形状は、円周方向に離間した放射状端部１０８および１１０のセットも含むことができる。湿度フィルタ要素１００の上流表面および下流表面１１２および１１４は、平面状であり、互いに平行である。図６は、表面（および内部）の空隙率を示すために象徴的にマークされた表面を有する湿度フィルタ要素１００を示す。
【0041】
ここで図７、図８を参照すると、湿度フィルタ要素２００の別の例示的な実施形態は、上述の湿度フィルタ要素１００に類似して示されているが、湿度フィルタ要素２００は、第１のフィルタ要素３８ａと第２のフィルタ要素３８ｂとの間にフィルタハウジング２８内に着座している。図９に示すように、セパレータ壁５６は、湿度フィルタ要素２００と第２のフィルタ要素３８ｂとの間にフィルタハウジング２８内に位置付けされる。フィルタハウジング２８は、図７、図８に示す一対の光学プリズム４２ａおよび４２ｂを含み、容器内の液体のレベルを感知するために、流体トラップ４０の容器内のハウジング２８と一体的に形成される。フィルタカートリッジの容器内の液体のレベルを検出するための光学プリズムは、米国特許第９，９５０，１２７号に記載されており、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。湿度フィルタ要素２００およびセパレータ壁５６は、円周方向の位置合わせのために互いにキーで固定され、セパレータ壁５６のキー１５６は、湿度フィルタ要素２００の窪み２５６（図１０、図１１にラベル付けされている）にキーで固定される。湿度フィルタエレメント２００は、光学プリズム４２ａ、４２ｂを収容するために、その１つの側に沿って、図１０、図１１にも識別される月状形状のノッチ２０２を画定する。図９に示すように、液体が流体トラップ４０の底部に蓄積する場合、湿度フィルタ要素２００が流体トラップ４０の大部分を占める場合でも、ノッチ２０２は、光学プリズム４２ａおよび４２ｂが液体を検出するために機能するように余地を提供する。湿度フィルタ要素１００が三管腔または二管腔の管セットで使用できるのとまさに同様に、湿度フィルタ要素２００は三管腔または二管腔の管セットのいずれかで使用することができる。三管腔管セットおよび二管腔管セットに関するさらなる詳細は、米国特許第９，５２６，８８６号および米国特許出願公開第２０１７／００５００１１号に記載されており、それらの各々は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【0042】
ここで図１２を参照すると、外科用ガス送達システム用の管セットアセンブリ３７は、上述のようにフィルタカートリッジ２４を含むが、必ずしもその中に湿度フィルタ要素１００または２００を含むとは限らない。管セット３３６は、フィルタカートリッジ２４の送気／戻り流路と流体的に連通する第１の管腔３３７と、フィルタカートリッジ２４の送気および感知流路と流体的に連通する第２の管腔３３９とを含む。第３の管腔３４１は、例えば、弁のないトロカール内の空気圧シールへの加圧ガスの供給およびそこからの加圧ガスの供給を提供するために、フィルタカートリッジ２４を通る第３の流路と流体的に連通可能であることができる。湿度フィルタハウジング３２８（図１４にラベル付けされている）を有するインライン湿度フィルタアセンブリ３２４は、患者からのガスを受け取るための第１の管腔３３７の第１の部分と流体連通する入口３５４と、インライン湿度フィルタアセンブリ３２４からフィルタカートリッジへの湿度濾過されたガスの連通のための第１の管腔３３７の第２の部分と流体連通する出口３５２とを画定する。図１２に示すように、湿度フィルタアセンブリ３２４は、同様に、戻りライン３３７とインラインで組み込むことができ、ここで、管セット３３６は、第３の管腔３４１を省略し、送気および感知のために第２の管腔３３９を使用する二管腔管セットである。この場合、フィルタカートリッジ２４は、上述のように、１つのポートを閉塞するように変更することができる。
【0043】
図１４に示すように、湿度フィルタ要素３００、例えば湿度フィルタ要素１００および２００に関して上述した同じ焼結ポリマー材料のものは、管セット３３６の第１の管腔３３７から湿度を除去するための湿度フィルタハウジング３２８内に着座する 湿度フィルタ要素３００は、湿度フィルタハウジング３２８の入口３５４と出口３５２との間にインラインで配置されており、湿度フィルタハウジング３２８を通過するガスは、湿度フィルタ要素３００を通過しなければならない。例えば、湿度フィルタハウジング３２８が図１４に示すように方向付けされている場合、重力が湿度フィルタ要素３００からの液体水をスポンジ要素３２９内で下向きに引くので、スポンジ要素３２９は、湿度フィルタ要素からの結露を吸収するために、湿度フィルタハウジング３２８の入口３５４と出口３５２との間にインラインであることからオフセットした湿度フィルタハウジング３２８内に含まれる 湿度フィルタ要素３００およびスポンジ要素３２９は、互いに平行な平面状層を形成する。
【0044】
ここで図１５、図１６を参照すると、湿度フィルタアセンブリ４２４の別の実施形態は、図１５に示す三管腔構成または図１６に示す二管腔構成において、湿度フィルタアセンブリ３２４に関して上述したように、管セット３３６の管腔３３７とインラインで使用することができる。湿度フィルタ要素４００は円筒状であり、湿度フィルタ要素１００、２００、および３００に関して上述したものと同じ材料からなる。スポンジ要素４２９は、図１７の隠線で示すように、湿度フィルタ要素４００の周りに配置された環状の層である。湿度フィルタ要素４００は、湿度フィルタハウジング４２８の入口４５４と出口４５２との間にインラインに配置されており、湿度フィルタハウジング４２８を通過するガスは、湿度フィルタ要素４００を通過しなければならない。スポンジ要素４２９は、湿度フィルタ要素からの結露を吸収するために、湿度フィルタハウジング４２８の入口４５４と出口４５２との間でインラインになることからオフセットされた、湿度フィルタハウジング４２８内に、含まれる。この配置では、スポンジ要素４２９は実質的に任意の方向から湿度フィルタ要素４００からの液体を吸収することができるため、湿度フィルタハウジング４２８は重力の方向に対して任意の特定の方向向ける必要はない。
【0045】
ここで図１８、図１９を参照すると、湿度フィルタアセンブリ５２４の別の実施形態は、図１８に示す三管腔構成または図１９に示す二管腔構成において、湿度フィルタアセンブリ３２４に関して上述したように、管セット３３６の管腔３３７とインラインで使用することができる。湿度フィルタハウジング５２８は、湿度フィルタハウジング５２８からの結露を除去するために、排水または廃棄物収集システム５５７に接続された排水管５５６に接続可能なドレイン５５５を含む。図２０に示すように、湿度フィルタハウジング５２８は、湿度シール要素５００のみを含み、別個のスポンジ要素はない。
【0046】
上述し、図面に示す通り、本開示の方法およびシステムは、煙、粒子、および不純物の改善された除去を含む優れた特性を持つ外科手術ガスの濾過を提供する。本開示の装置および方法を好ましい実施形態を参照して示し、記載してきたが、当業者であれば、変更および／または修正が、本開示の範囲から逸脱することなくなされ得ることを容易に理解するであろう。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】